Desarrollan software basado en inteligencia artificial capaz de rastrear muchas células a la vez en videos microscópicos 3D

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El seguimiento automático de células en videos de microscopio contribuirá a la investigación en ciencias de la vida básica y al descubrimiento de fármacos al analizar fácilmente las actividades celulares críticas.

El método demuestra mejoras significativas en las capacidades de seguimiento en varias métricas, incluida la posible cantidad de objetos rastreados, la solidez y los requisitos informáticos.

En la investigación moderna de las ciencias biológicas básicas, así como en el descubrimiento de fármacos, el registro y el análisis de imágenes de células a lo largo del tiempo utilizando microscopía 3D se ha vuelto extremadamente importante.

Una vez que se han registrado las imágenes, la misma célula en diferentes imágenes en diferentes puntos de tiempo tiene que identificarse con precisión (“seguimiento de célula“) porque las células vivas capturadas en las imágenes están en movimiento.

Sin embargo, rastrear muchas células automáticamente en videos de microscopio 3D ha sido considerablemente difícil.

En el laboratorio de Kimura en la Universidad de la ciudad de Nagoya, el Dr. ChentaoWen y sus colegas desarrollaron el primer software basado en IA llamado 3DeeCellTracker que puede ejecutarse en un PC de escritorio y rastrear automáticamente las células en videos de microscopio 3D.

Usando el software, pudieron medir y analizar las actividades de ~ 100 células en el cerebro de un gusano microscópico en movimiento, en un corazón latiendo naturalmente de un pequeño pez joven, y ~ 1000 células cancerosas cultivadas en 3D en condiciones de laboratorio, que fueron registradas con diferentes tipos de sistemas de microscopios de última generación.

Este software versátil ahora se puede utilizar en biología, investigación médica y desarrollo de fármacos para ayudar a monitorear las actividades celulares.

El flujo de trabajo del método se muestra en el siguiente gráfico, donde:

Las células de varios organismos se registran como videos en 3D con sistemas de microscopios de última generación (arriba), las células en los videos en 3D obtenidos son rastreadas automáticamente por la tecnología de IA (en el medio), y la actividad de cada célula se mide y analiza (abajo ).

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Fuente: Nagoya City University